IBM開源Power晶元指令集，兩大世界最強超算的晶元架構免費了！

新智元原創

編輯：鵬飛

【新智元導讀】通過收購Red Hat大量注入開源精神，IBM終於邁出了下一步，開源其Power系列處理器的指令集架構。IBM還在推動OpenPower Foundation，由Google，Mellanox Technologies，Nvidia和Tyan組建，在Linux基金會的管理控制下，圍繞Power架構創建了一個生態系統。能否和RISC-V抗衡呢？讓我們拭目以待！

開源，正在成為昔日巨頭們重新奪回賽道的重要手段。曾經的藍色巨人IBM也不例外。340億美元Red Hat後，而自從340億美元Red Hat後，IBM推出了其最新技術：OpenPOWER指令集。

這家百十來年老店，論年紀已經超過了歷史上最重要的帝國之一：元朝，如今正在經歷著老齡化帶來的衰退期。

IBM引以為傲的POWER架構晶元，在性能方面絕對稱得上登峰造極。OpenPOWER家族中最新的POWER9 CPU具有80億個晶體管，最多達24個處理核心。

目前最頂級的超算系統、美國能源部的Summit和Sierra超級計算機系統內採用的正是POWER9。

但由於IBM過去太倚重To B業務，傾向於賣服務給高端用戶而忽視了C端市場，在WinTel聯盟x86架構的重擊之下，逐漸喪失了C端市場，只能在高端伺服器市場尋求存活機會。

如今的IBM一直都在積極出擊，尋求突圍之法。如果銷量上不去，那麼乾脆就將其開源，讓更多人先用起來。就像互聯網服務經常用的套路：先送給用戶體驗，再賣給用戶定製化的打包服務。

於是IBM終於決定，開放OpenPOWER系列處理器核心的機器語言源代碼。

專家點評：POWER開源易，動手開發難

對此，中科院計算所的研究員、博士生導師包雲崗評論道：

這兩天關於開源晶元的新聞不斷，這也正反映了大勢所趨。IBM開源POWER指令集，這對整個開源硬體/開源晶元生態發展是強有力的支持，因為POWER處理器在高性能計算領域具有很深厚的積累，是應付RISC-V暫時無法滿足高性能計算需求這一現狀很好的補充。

需要強調開源指令集ISA（指規範）與開源處理器設計（指源代碼）的區別，這兩點很容易被大家混淆，但非常重要。而且隱含了一個評價開源指令集ISA很重要的指標——將ISA規範轉變成源代碼的門檻，即成本和時間。

這方面相比於全新設計的RISC-V，POWER顯得有些太過沉重了：2017年3月發布的POWER ISA Version 3.0B包含上千條指令，需要兼容早期的P1/P2/PPC/v2.00/v2.01/v2.03/..../v3.0等老版本指令，手冊一共有1258頁。

因此，要能真正消化開源POWER ISA並編寫出源代碼，可以想像難度非常大，門檻很高，全世界可能只有很少的企業持續投入一段時間才能做到。相比較而言，RISC-V社區已經有很多開源愛好者一個人或幾個人的小團隊花幾周時間就根據手冊寫出一個運行Linux的RISC-V處理器。

開源的目標是為了降低門檻。POWER指令集的開源降低了費用，但如何進一步降低設計門檻，讓更多人員可以參與進來？IBM的思路是提供了一個軟核，這一步很關鍵。效果如何，拭目以待。

開源對企業利好，OpenPOWER基金會加入Linux基金會

沒有人知道結局如何。但既然邁出了第一步，那就要堅定的走下去。IBM聯合了谷歌、英偉達、TYAN、Mellanox幾家公司，共同成立OpenPOWER聯盟和OpenPOWER基金會，以期在晶元設計、系統設計和開源軟體三個層面推動POWER生態環境。

自2004年成立以來，以POWER架構為中心的社區POWER.org，如今已經有30家企業會員、6000名開發者成員加入。

POWER.org社區很像是一個虛擬的DIY倉庫以及供應鏈。有需求的企業在裡面選擇一個基於POWER處理器的內核，然後根據自己的需求開始添加外設。接下來，POWER.org負責將為企業提供安全的設計和可靠的生產服務。

這樣的做法，無論從技術層面還是從商業角度，都顯得理由充足。

技術方面，IBM覺得通過發明新材料或製造技術來提高晶元性能越來越困難，對IBM來說一點都不划算。而通過將POWER架構開源，IBM從原來的自產自銷的重資產模式，轉向了相對輕資產的方式，從而能夠實現小步快跑。通過改善系統總體設計來培育性能的增長。

而從商業角度出發，因為IBM不僅僅只是開源了POWER架構，同時還提供了一個平台，能讓眾多的團體可以在硬體、軟體及調校工作上進行緊密合作。在過去幾年，晶元設計和製造服務，已經成為IBM晶元部門的主要突破點之一。

該公司希望能提高上述兩款晶元的流行，有助於提高POWERPC晶元針對相對像如ARM、MIPS等其他架構的競爭能力。ARM和MIPS的架構是目前最流行的晶元架構之二，被廣泛授權並應用到通信與消費電子等各種領域。

無論如何，IBM此舉對企業是利好的。此前企業需要從IBM手裡購買昂貴的許可才能使用該指令集，而如今可以免費使用了！

開源POWER架構源碼後，晶元設計人員終於不需要支付任何版稅，直接在處理器中構建OpenPOWER功能！而新的開源許可條款，還允許用戶根據需求，針對特定應用定製指令集。

除此之外，IBM還將貢獻各種教程和參考文檔，進一步降低晶元設計者的學習門檻。例如如何將指令集嵌入非OpenPOWER晶元、如何實施OpenCAPI和Open Memory Interface協議(用於連接伺服器CPU與板載內存)等。

目前OpenPOWER只是開放了指令集，晶元的底層物理架構尚未開源。而為了該組織的長遠發展，IBM會將OpenPOWER Foundation遷移至最知名的開源軟體組織Linux Foundation之下。

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